Het opladen van batterijen door middel van inductief draadloos opladen is een van de toepassingen die erg populair wordt en wordt gewaardeerd door het gebruik. Hier zullen we bestuderen hoe we een draadloos Li-ion-batterijopladercircuit kunnen maken met hetzelfde concept. Elk elektrisch systeem met draadnetwerken of kabels kan erg rommelig en omslachtig zijn.
Invoering
Tegenwoordig wordt de wereld hi-tech en de elektrische systemen gaan ook over in betere en probleemloze versies om ons meer gemak te bieden. Inductieve krachtoverdracht is zo'n interessant concept dat dit vergemakkelijkt krachtoverdracht zonder het gebruik van draden , of liever draadloos.
Zoals de naam al aangeeft, is inductieve vermogensoverdracht een proces waarbij een bepaalde omvang van het vermogen door de lucht van de ene vaste plaats naar de andere wordt overgebracht zonder gebruik te maken van geleiders, net zoals radiosignalen of gsm-signalen worden verzonden.
Het concept is echter niet zo eenvoudig als het klinkt, want met radio's en mobiele telefoons is het uitgezonden vermogen slechts in enkele watt en wordt dus redelijk haalbaar, maar het vermogen wordt (draadloos) overgedragen zodat het kan worden gebruikt voor het voeden van hoge stroom. devices is een heel ander balspel.
Hier hebben we het over verschillende watt of waarschijnlijk honderden watt die zonder enige dissipatie moeten worden vervoerd, van punt naar het andere zonder kabels te gebruiken, een probleem dat moeilijk te implementeren is.
Onderzoekers doen echter hun best om geschikte opstellingen te vinden die misschien net geschikt worden om het bovenstaande concept met succes te implementeren.
De volgende punten schetsen het concept en helpen ons te weten hoe de bovenstaande procedure feitelijk plaatsvindt: Inductie, zoals we allemaal weten, is een proces waarbij elektrisch vermogen van de ene positie naar de andere wordt overgebracht zonder directe verbindingen op te nemen.
Het beste voorbeeld zijn onze gewone elektrische transformatoren, waarbij een ingangswisselstroom wordt toegepast op een van de wikkelingen en een geïnduceerd vermogen wordt ontvangen bij de andere wikkeling via magnetische inducties.
De afstand tussen de twee wikkelingen in een transformator is echter erg klein en daarom vinden de acties zeer gemakkelijk en efficiënt plaats.
Wanneer de procedure op grotere afstand moet worden geïmplementeerd, wordt de taak een beetje ingewikkeld. Door het inductieconcept te evalueren, zien we dat er in wezen twee obstakels zijn die de krachtoverdracht moeilijk en inefficiënt maken, vooral omdat de afstand tussen de inductieve bestemmingen groter wordt.
De eerste hindernis is de frequentie en de tweede hindernis zijn de opgewekte wervelstromen in de wikkelkern. De twee parameters zijn omgekeerd evenredig en zijn daarom rechtstreeks van elkaar afhankelijk.
Een andere factor die de procedure bemoeilijkt, is het opwikkelende kernmateriaal, dat op zijn beurt direct invloed heeft op de bovenstaande twee parameters.
Door deze factoren zorgvuldig en op de meest efficiënte manier te dimensioneren, kan de afstand tussen de inductieve apparaten aanzienlijk worden vergroot.
Voor het overdragen van draadloos vermogen in de hierboven besproken methode hebben we allereerst een wisselstroom nodig, wat betekent dat het vermogen dat moet worden overgedragen een pulserende stroom moet zijn.
Deze frequentie van de stroom wanneer toegepast op een wikkeling, genereert wervelstromen, dit zijn tegenstromen die tegengesteld zijn aan de aangelegde stroom.
Het genereren van meer wervelstroom betekent minder efficiëntie en meer vermogensverlies door kernverwarming. Naarmate de frequentie toeneemt, wordt de opwekking van wervelstromen echter proportioneel verminderd.
Ook, als een ferrietmateriaal wordt gebruikt in plaats van de conventionele ijzeren stampen, helpt de kern van de wikkeling om de wervelstromen verder te verminderen.
Om het bovenstaande concept op de meest efficiënte manier te implementeren, moeten we daarom het bronvermogen hoog in frequentie maken, in de orde van vele kilohertz, en een invoerinductiesysteem gebruiken dat bestaat uit ferriet als de kern.
Hopelijk lost dit het probleem in grote mate op, althans voor het maken van het voorgestelde project van een inductief oplaadcircuit voor Li-ion-batterijen.
Hoe het werkt
WAARSCHUWING - HET CIRCUIT IS NIET GEÏSOLEERD VAN DE AC-NETVOEDING EN IS DUS UITERST GEVAARLIJK BIJ AANRAKING IN AANGEDREVEN TOESTAND.
Dit oplaadcircuit voor draadloze mobiele telefoons is door mij ontworpen, maar is praktisch niet geverifieerd, dus ik zou de lezers willen adviseren hier nota van te nemen.
Het circuit kan worden begrepen met de volgende punten:
Verwijzend naar de figuur zien we twee eenheden, de ene is de basis of de zendmodule en de andere is de ontvangermodule.
Zoals besproken in de bovenstaande paragraaf, is het kernmateriaal van de basiswikkeling een ferriet E-kern die relatief groter is. De spoel die in de E-kern zit, heeft een enkele trap, netjes gewikkeld met 100 windingen van 24 SWG super geëmailleerd koperdraad.
Een middelste kraan wordt uit de wikkeling gehaald vanaf de 50e wikkeling. De bovenstaande spoel of transformator is verbonden met een oscillatorcircuit bestaande uit de transistor T1, preset P1 en de bijbehorende weerstand en condensator.
De preset wordt gebruikt voor het verhogen van de frequentie door het opwinden tot optimale niveaus en er moet wat worden geëxperimenteerd. Een gelijkspanning wordt aan het circuit toegevoerd om de vereiste oscillaties te initiëren, die direct wordt afgeleid door het gelijkrichten en filteren van het wisselstroomnet.
Bij het aanleggen van de gelijkstroom begint het circuit te oscilleren en de oscillaties van de inductor met een hoge frequentie ontsnappen tot een aanzienlijke afstand in de lucht en moeten worden teruggepakt voor de voorgestelde inductieve ontvangst.
De ontvangende eenheid bevat ook een inductor die bestaat uit 50 windingen met luchtkern van 21 SWG supergeëmailleerde koperdraad, die een soort antenne wordt om te anticiperen op de vrijgekomen stroomgolven van het basiscircuit.Condensator C3 is een variabele condensator, die wordt gebruikt in radio voor het afstemmen kan worden geprobeerd.
Het wordt gebruikt om de ontvangst te trimmen totdat het resonantiepunt is bereikt en L2 optimaal wordt afgestemd op de verzendende golven. Dit verhoogt onmiddellijk de uitgangsspanning van L2 en wordt optimaal geschikt voor de laadvereisten.
D6 en C4 zijn de gelijkrichtende componenten die uiteindelijk de AC-signalen in zuivere DC omzetten.
Wanneer ze tot een aanzienlijke nabijheid worden gebracht, worden de inducties van de onderste basiseenheid geïnduceerd in de ontvangende spoel, wordt de geïnduceerde frequentie op geschikte wijze gelijkgericht en gefilterd in het ontvangercircuit en wordt deze gebruikt voor het opladen van de aangesloten Li-Ion-batterij.
Een LED kan over de uitgang worden aangesloten om op elk moment een directe indicatie te krijgen van de intensiteit van de draadloze stroomoverdracht.
LET OP: HET BOVENSTAANDE DRAADLOZE LI-ION-BATTERIJLADERCIRCUIT IS ALLEEN GEBASEERD OP MIJN AANNAMES
DE DISCRETIE VAN DE LEZERS WORDT STRIKT GEADVISEERD BIJ HET GEBRUIK VAN HET BESPROKEN CONCEPT
EN HET CIRCUIT.
Onderdelenlijst voor het hierboven besproken oplaadcircuit voor draadloze mobiele telefoons
De volgende onderdelen zijn nodig om dit inductieve batterijlaadcircuit te maken:
- R1 = 470 Ohm,
- R2 = 10K, 1Watt,
- C1 = 0,47 uF / 400 V, apolair,
- C2 = 2uF / 400V, niet polair
C3 = Variabele groep condensor, - C4 = 10uF / 50V,
- D1 --- D5 = 1N4007,
- D6 = gelijk aan accuspanning, 1 watt
- T1 = UTC BU508 AFIL1 = 100 windingen, 25 SWG, middenaftap, over grootst mogelijke ferriet E-kern L2 = 50 gestapelde windingen, 20 SWG, 2 inch diameter, luchtkern
Vorige: Hoe maak je een uitstekend thuisbioscoopsysteem Volgende: Hoe maak je een spookdetectorcircuit
